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1、. . . . .本科毕业论文（设计）论文题目： 数字温湿度计硬件设计作 者： 申国华 学号：2008123126学 院： 物理与电子工程学院 年 级： 2008级专 业： 电子信息科学与技术 指导教师： 方文举 职称： 工程师日 期： 2011年12月曲靖师范学院教务处制曲靖师范学院 本论文（设计）经答辩小组全体成员审查，确认符合曲靖师范学院本科(学士学位)毕业论文（设计）质量要求。 答辩小组签名主席姓 名工 作 单 位职 称成员 答辩日期： 学习好帮手. . . . .原创性声明本人声明：所呈交的设计（论文）是本人在指导教师指导下进行的研究工作成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，设计
2、（论文）中不包含其他人已发表或撰写过的研究成果。参与同一工作的其他同志对本研究所作的任何贡献已在论文（设计）中作了明确的说明并表示了谢意。签名： 日期： 。论文（设计）使用授权说明本论文（设计）作者完全了解曲靖师范学院有关保留、使用毕业(学位)论文（设计）的规定，即学校有权保留论文（设计）及送交论文（设计）复印件，允许论文（设计）被查阅和借阅；学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。签名： 指导教师签名： 日期： 。数字温湿度计-硬件设计摘 要本论文介绍了一种以单片机STC89C52为主要控制器件，以DHT11为数字温湿度传感器的新型数字温湿度计。硬件电路主要包括主控制器，测温湿控制电路和显
3、示电路等。主控制器采用单片机STC89C52，温湿度传感器采用盛世瑞恩半导体公司生产的DHT11，显示电路采用8位共阳极LED数码管，驱动电路用八个PNP型的小电压大电流三极管。测温湿控制电路由温湿度传感器和预置温湿度值比较报警电路组成，当实际测量温湿度值大于预置温湿度值时，发出报警。本次设计采用的DHT11数字温湿度传感器。具有超快响应，抗干扰能力强，性价比高等优点。用DHT11与STC89C52做的数字温湿度计不仅外围电路简单，而且测量精度比较高。关键字：DHT11；STC89C52；温度测量；湿度测量THE DESIGN OF DIGITAL THERMOMETERS AND HYGRO
4、METERAbstract: This paper presents a new design of digital thermometers and hygrometer. This design includes hardware and system software .The hardware design includes a main controller circuit, Temperature and Humidity measurement and control circuits and show circuit. Main controller uses STC89C52
5、.temperature and humidity sensor uses DHT11 which is yielded by Sensirion (a Semiconductor Corp). Show circuit is a total of eight circuits using digital LED of the anode. Driver show circuit uses eight of the PNP small voltage high current transistor. Temperature and Humidity control circuit includ
6、es the temperature and humidity sensor and preset temperature and humidity values compared alarm circuit. When the actual measurement of temperature or humidity values is greater than the preset temperature or humidity values, the alarm signal (Light emitting diode is lit) is sent. The digital tempe
7、rature and humidity sensor (DHT11) . As well as serial interface circuits in the same chip on the realization of a Gap link to a super-fast response, anti-interference capability and cost-effective advantages. The design of digital thermometers and hygrometer with STC89C52 and DHT11 not only has a s
8、imple external circuit, but also has a high-precision measurement. KeyWords: DHT11;STC89C52; temperature measurement; humidity measurements目 录1 绪论12 设计任务的要求和温湿度计的发展史12.1设计任务及要求12.2 设计数字温湿度计的依据和意义22.3温湿度计的发展史32.4湿度计的由来43 系统的硬件设计43.1设计总体方案及方案论证43.2单片机的选择53.2.1 单片机的概述53.2.2单片机的引脚说明63.2.3单片机的最小系统93.3温湿度
9、传感器的选择103.3.1 DHT11数字温湿度传感器概述103.3.2 DHT11数字温湿度传感器性能说明113.3.3 DHT11数字温湿度传感器使用注意事项123.4 显示模块133.4.1 显示模块的介绍133.4.2 LED数码管的主要特点133.5温湿度的测量及分析144 系统的电路设计154.1主控制电路和测温时控制电路154.2驱动显示电路164.3报警电路175 软件的设计175.1 Keil C 软件概述175.1.1 系统概述185.1.2 Keil C51单片机软件开发系统的整体结构185.2 整体系统设计206总结20参考文献21致谢22 学习好帮手. . . . .
10、1 绪论温湿度的检测已广泛用于工业、农业、国防科技、生活等各个领域，温湿度对人们生活的影响无处不在，如仓库、实验室环境、水果的保鲜、家禽的孵化过程等都需要对温湿度进行监测和控制，如果温湿度控制不当，将会带来许多不必要的经济损失。传统的湿度测量方法，如十七世纪发明的毛发湿度计和十九世纪发明的干湿球湿度计等，由于它们响应时间长、精度不高、使用不方便，而且无法将湿度值转换成电信号，因此不能适应现代工业发展的要求，同时也不能满足人们日常生活的需要。传统的温度计是用水银柱来显示的，虽然结构简单、价格便宜，但是它的精确度不高，不易读数。而采用单片机对温湿度进行测量控制，不仅具有控制方便、简单和灵活等优点，
11、而且可以大幅度提高温度控制的技术指标。用LED数码管来显示温湿度的数值，看起来更加直观。本论文介绍了一种以单片机STC89C52为主要控制器件，以DHT11为数字温湿度传感器的新型数字温湿度计。本设计主要包括硬件电路的设计和系统软件的设计。硬件电路主要包括主控制器，测温湿控制电路、显示电路、报警电路等。主控制器采用单片机STC89C52，温湿度传感器采用盛世瑞恩半导体公司生产的DHT11，显示电路采用8位共阳极LED数码管，驱动电路用八个PNP型的小电压大电流三极管（S9012）。测温湿控制电路由温湿度传感器和预置温湿度值比较报警电路组成，当实际测量温湿度值大于预置温湿度值时，发出报警信。软件
12、部分主要包括主程序，测温湿度子程序，显示子程序和按键子程序等。采用DHT11数字温湿度传感器与单片机STC89C52相连外围电路比较简单。 所以，本次设计以DHT11数字温湿度传感器为例，介绍基于单片机的数字温湿度计的设计。2 设计任务的要求和温湿度计的发展史2.1设计任务及要求设计一个以单片机为核心的温湿度测量系统，可实现的功能为：（1）测量温度值精度为1，测量湿度值精确1%；（2）系统允许的误差范围为1和1%以内；（3）系统可由用户预设温度值和湿度值，测温范围0100， 测湿范围 0 100%； （4）超过预设值时系统会自动报警；（5）系统采用数码管显示，能显示设定温湿度值和测得的实际温湿
13、度值。2.2 设计数字温湿度计的依据和意义温湿度是与人类关系密切的物理量之一，随着现代工业技术的发展，纺织、食品、电子、制药、军火等工业以及粮食、水果、蔬菜的贮存等都提出了测量温湿度和控制温湿度的要求。适当的温湿度不但能让人们的生活更加舒适，也是生产优质产品的重要保障，而良好的温湿度测量仪器则是实现这一目标的手段。传统的温度计是用水银柱来显示的，虽然结构简单、价格便宜，但是它的精确度不高，不易读数。传统的湿度测量方法，如十七世纪发明的毛发湿度计和十九世纪发明的干湿球湿度计等，由于它们响应时间长、精度不高、使用不方便，而且无法将湿度值转换成电信号，因此不能适应现代工业发展的要求，同时也不能满足人们日常生活的需要。而采用单片机对温湿度进行控制，不仅具有控制方便，简单和灵活等优点，而且可以大幅度提高温度控制的技术指标。 随着科学技术不断进步，温湿度传感器也得到迅速发展，采用DHT11数字温湿度传感器作为检测元件，能够同时测试温度和湿度。这类传感器不仅易于焊接，而且只有四针管脚，减少了外围电路的设计。DHT系列的集成湿度传感器性精度高、响应速度快、功耗小、 性价比高、抗干扰能力强等优点。所以本次课题采用芯片为DHT11的集成湿度传感器设计开发一款基于单片机的实用电子湿度计。总之，无论在日常生活中还是在工业、农业方面都离不开对周围环境进行
